每个工程人每天都会与钢筋、模板、混凝土打交道，除此之外最密切的就是施工机具了。为了解决高层建筑施工垂直运输高程大、吊装运输量大等问题，我们工程人必须熟悉数量、种类繁杂的各种工程机具，同时还要正确选择适合需要的施工机具，这样才能有效提高施工工效。

据统计，高层建筑施工使用机械设备的费用占土建总造价的5%~10%，所以合理地选用和有效地使用机械，对降低高层建筑的造价也能起到一定的作用。

一、施工外用电梯

施工电梯又称人货两用电梯，是高层建筑施工设备中唯一可运送人员上下的垂直运输设备。如果不采用施工电梯，高层建筑施工中的净工作时间损失可达30%左右。因此施工电梯是高层建筑提高生产率的关键设备之一。

1、齿轮齿条驱动式施工电梯

齿轮齿条驱动式施工电梯是利用安装在吊厢框架上的齿轮与安装在塔架立杆上的齿条相啮合，当电动机经过变速机构带动齿轮转动时吊厢即沿塔架升降。

齿轮齿条驱动施工电梯按吊厢数量可分为单吊厢式和双吊厢式。每个吊厢可配用平衡重，也可不配平衡重。同不配用平衡重的相比，配平衡重的吊厢在电机功率不变的情况下，承载力可稍有提高。

齿轮齿条驱动施工电梯的特点：采用方形断面钢管焊接格桁结构塔架，刚度好；电机、减速机、驱动齿轮、控制柜等均装设在吊厢内，检查维修保养方面；采用高效能的锥鼓式限速装置，当吊厢下降速度超过0.95m/s时，便会动作并掣住吊厢，从而保证不致发生坠落事故；能自升接高，安装转移迅速；可与建筑物拉结，随建筑物向上施工而逐节接高。附着后的悬臂高度（即附着点以上的自由高度）为12~15m，升运高度一般为100~150m，国产外用施工电梯最大升运高度可达220m。适用于建造25层特别是30层以上的高层建筑。

2、绳轮驱动式施工电梯

绳轮驱动施工电梯是利用卷扬机、滑轮组，通过钢丝绳悬吊吊厢升降，是近年来我国的一些科研单位和生产厂家合作研制的。

绳轮驱动施工电梯常称为施工升降机。有的人货两用，可载货1000Kg或乘员8~10人，有的只用以运货，载重亦达1000Kg.

绳轮驱动施工电梯主要特点是：采用三角断面钢管焊接格桁结构立柱，单吊厢，无平衡重，设有限速和机电联锁安全装置，附着装置比较简单；其结构比较轻巧，能自升接高，构造较简单，用钢量少，造价仅为齿轮齿条施工电梯的2/5，附着装置费用也比较省，适于建造20层以下的高层建筑使用。

3、施工电梯的应用

施工电梯主要用于运送人员上下楼层，运送人员所用的时间占运营时间的60%~70%，运货仅占30%~40%。统计资料表明，施工人员沿楼梯进出施工部位所耗用的上、下班时间，随楼层增高而急剧增加。

采用施工电梯运送工人上下班，确可大大压缩工时损失和提高工效。

施工电梯在运量达到高峰时，可以采取低层不停，高层间隔停的方法。此外施工电梯使用时要注意夜间照明及与结构的连接。

一台施工电梯的服务楼层面积约为600m2。在配置施工电梯时可参考此数据并尽可能选用双吊厢式施工电梯。

二、塔式起重机

塔式起重机简称塔吊，主要特点：吊臂长，吊钩高度高，起重能力强，效率高。由于上述的特点，塔式起重机成为高层建筑吊装施工和垂直运输的主要机械设备。

塔式起重机按其使用架设的要求分固定式、轨行式、附着式、内爬式。

1、塔式起重机的选择

建筑施工条件复杂多变，影响塔式起重机选择的因素有：建筑物的体型和平面布置；建筑层数、层高和建筑总高度；建筑工程实物量、建筑构件、制品、材料设备搬运量；建筑工期、施工节奏、施工流水段的划分以及施工进度的安排；建筑基地及周围施工环境条件；本单位资源条件；当时当地塔式起重机供应条件以及对经济效益的要求。

选择塔式起重机时所应当遵循的原则如下：

1）参数合理

塔式起重机的主要参数：幅度、起升高度（或吊钩高度）、起重量和起重力矩。

所谓幅度即通常所说的工作半径或回转半径，是从塔吊回转中心线至吊钩中心线的水平距离。

幅度参数又分为最大幅度和最大起重量时的幅度，最小幅度。

所谓起重量是指起吊的重物重量、铁扁担、吊索和容器重量的总和。起重参数又分为最大幅度时的额定起重量和最大起重量，前者是指吊钩滑轮位于臂头时的起重量，而后者是吊钩滑轮以多倍率（3绳、4绳、6绳或8绳）工作时的最大额定起重量。

所谓起重力矩是起重量与相应工作幅度的乘积。对于钢筋混凝土高层和超高层建筑，重要的是最大幅度时的起重力矩必须满足施工需要。对于钢结构高层及超高层建筑，重要的是最大起重量时的起重力矩必须符合需要。

所谓起升高度是自钢轨顶面或基础顶面至吊钩中心的垂直距离。塔式起重机的起升高度不仅取决于塔身结构的强度和刚度，而且取决于起升构卷筒钢丝绳容量和吊钩滑轮组的倍率。

在选择塔式起重机时还要考虑工作速度参数，包括起升速度、回转速度、小车速度、打车速度和动臂俯仰变幅速度。速度参数不只是直接关系到塔吊的台班生产率，而且对安全生产极为重要。

2）台式起重机台班生产率必须充分满足需要

3）形式合适

4）投资少，经济效益好

通过对参数的对比分析，台班生产率的计算和选型研究，可知道采用某一种塔吊是比较恰当的。但我们在选择时还要考虑到企业自身所具备的条件，是租赁、购买还是现有，要根据不同的情况进行综合经济效益分析。

2、附着式自升塔式起重机

附着式自升塔式起重机是高层建筑施工中常用的塔式起重机。它能较好地适应建筑体型和层高变化的需要，不影响建筑物内部施工安排，安装拆卸比较方便，不妨碍司机视线，便于司机操作和塔式起重机生产率的提高。

1）附着式自升塔式起重机的构造及顶升过程

（1）构造

（2）顶升过程

2）附着式自升起重机混凝土基础的构筑

附着式塔式起重机的底部所设钢筋混凝土基础形式可分为分离式和整体式两种。附着式塔式起重机混凝土基础的构筑应符合使用说明书或有关技术文件的规定。混凝土基础采用二级螺纹钢筋骨架，混凝土强度等级为C30或C35。施工时，先将基地夯实，有时需打桩再做垫层，然后安设钢筋骨架、模板和预埋件，在浇筑混凝土。

3）附着式塔式起重机的附着

附着式塔式起重机的自由高度超过一定限度时，就需与建筑结构拉结附着。自由高度的限制与塔式起重机的额定起重能力和塔身结构强度有关，一般中型自升塔吊的起始附着高度为25~30m，而重型的自升塔式起重机的起始附着高度一般为40~50m。

施工时，可根据高层建筑结构特点、塔式起重机安装基础高程以及塔身结构特点进行适当调整。

附着式塔式起重机的附着装置由锚固环、扶着杆以及柱箍、固定耳板（墙箍）、紧固件、连接销轴和连固螺栓等部件组成。

塔身中心到建筑物外墙皮的水平距离称为附着距离。一般塔吊的附着距离多规定为4~6.5m，有时大致10~15m，两锚固点的水平距离为5~8m。附着杆在建筑结构上的锚固点应尽可能设在柱的根部或混凝土墙板的下部，以距离混凝土楼板300mm左右为宜。

3、内爬式塔式起重机

内爬式塔式起重机是一种安装在建筑物内部（电梯井或特设空间）结构上，依靠爬升机构随着建筑物向上建造而向上爬升的起重机，一般每隔两个楼层爬升一次。对于高度在100m以上的超高层建筑，可优先考虑用内爬式塔式起重机。

1）爬升过程

内爬式塔式起重机的爬升过程：a，准备状态；b，提升套架；c，提升起重机。

2）爬升作业注意事项

（1）风速超过六级时禁止进行爬升作业；夜间禁止爬升作业；

（2）在爬升过程中，禁止转动起重臂，禁止开动小车；

（3）整个爬升过程必须设专人负责指挥。遇有异常情况，应立即停机检查，只有在排除故障后方可继续爬升；

（4）爬升结束后，应立即锚固塔机底座，切断爬升系统电源，并对相应两层楼板进行支撑加固，对下部结构的爬升孔洞进行封闭处理。

3）内爬式塔式起重机的拆除

内爬式塔式起重机的拆除工序复杂且是高空作业，困难较多，必须周密布置和细致安排。拆除所采用的设备主要有附着式重型塔式起重机，或屋面吊，或人字扒杆，视具体情况选用。

内爬式塔式起重机的拆除顺序：

（1）开动液压顶升机组，降落塔吊，使起重臂落至屋顶层；

（2）拆卸平衡重并逐块下放到地面运走；

（3）拆卸起重臂，将臂架解体并分节下放到地面运走；

（4）拆卸平衡臂，解体并分节下放到地面运走；

（5）拆卸塔帽并下放到地面运走；

（6）拆卸转台、司机室并下放到地面；

（7）拆卸支承回转装置及承座并下放到地面运走；

（8）逐节顶升塔身标准节，拆卸、下放到地面并运走，直至完成全部拆卸作业。

4）拆除时的注意事项

（1）建筑物外檐要有可靠的防护措施，以免拆塔时碰坏建筑物外檐饰面；

（2）拆卸作业范围四周要设置防护栏杆，禁止闲人入内，以免发生意外；

（3）要尽可能做到随拆随运，以节省二次搬运费用；

（4）要有统一指挥和统一检查，以利于拆卸作业的安全顺利进行。

4、塔式起重机的操作要点

（1）塔式起重机应有专职司机操作，司机必须受过专业训练。

（2）塔式起重机一般准许工作的气温为-20~40度，风速小于六级。风速大于六级及雷雨天，禁止操作。

（3）塔式起重机在作业现场安装后，必须遵照《建筑机械技术试验规程》进行试验和试运转。

（4）起重机必须有可靠接地，所有设备外壳都应与机体妥善连接。

（5）起重机安装好后，应重新调节各种安全保护装置和限位开关。例如夜间作业，必须有充足的照明。

（6）起重机行驶轨道不得有障碍或下沉现象。轨道面应水平，轨距公差不得超过3mm。直轨要平直，弯轨应符合弯道要求，轨道末端1m处必须设有止挡装置和限位器撞杆。

（7）工作前应检查各控制器的转动装置、制动器闸瓦、传动部分润滑油量、钢丝绳磨损情况及电源电压等，如不符合要求，应及时修整。

（8）起重机工作时必须严格按照额定起重量起吊，不得超载，也不准吊拉人员、斜拉重物或拔除地下埋物。

（9）司机必须得到指挥信号后，方可进行操作。操作前司机必须按电铃、发信号。

（10）吊物上升时，吊钩距起重臂端不得小于1m。

（11）工作休息或下班时，不得将重物悬挂在空中。

（12）起重机的变幅指示器、力矩限制器以及各种行程限位开关等安全装置，均必须齐全完整、灵敏可靠。

（13）作业后，尚须做到下列几点：

①起重臂杆转到顺风方向，并放松回转制动器，小车及平衡重应移到非工作状态位置，吊钩提升到离臂杆顶端2~3m处；

②将每个控制开关拨至零位，依次断开各路开关，切断电源总开关，打开高空指示灯；

③锁紧夹轨器，如有八级以上大风警报，应另拉缆风绳与地面或建筑物固定。

三、泵送混凝土施工机械

在混凝土结构的高层建筑中，混凝土的运输量非常大，因此在施工中正确的选择混凝土运输机械就尤为重要。现在高层建筑中普遍应用的有混凝土搅拌运输车、混凝土泵和混凝土泵车。

1、混凝土搅拌运输车

混凝土搅拌输送车简称搅拌车，是一种长距离运送混凝土的专用车辆。在汽车底盘上安置一个可以自行转动的搅拌筒，搅拌车在行驶的过程中混凝土仍能进行搅拌，因此它具有运输与搅拌双重功能的专用车辆。

1）混凝土搅拌输送车的形式

搅拌车可按汽车底盘、搅拌筒的驱动力及其传动形式进行分类。

按汽车底盘的结构形式可分成普通汽车底盘和专用挂式底盘两类；按搅拌筒的驱动力可分为从汽车发动机引出动力与单独设发动机供给动力两类；按搅拌车的传动形式可分为液压式与机械式。

随着搅拌车生产的规格化，目前市场上的搅拌车底盘基本上为专用汽车底盘，半挂式的汽车底盘已被淘汰；搅拌筒不再采用独立发动机带动，基本上采用汽车发动机通过变速器分动轴驱动油泵，再通过液压进行动力传递。机械式的传动方式也已被淘汰。

采用液压传动的优点是工作平稳，可无级变速，容易实现正转进料、反转出料的要求。

2）混凝土搅拌运输车使用注意事项

（1）在运输行驶的过程中，搅拌筒的转速不要超过3r/min，一般在1.5~2r/min即可。在灌注前的强迫搅拌中，搅拌筒的转速不要超过10r/min，一般可在7~8r/min进行强迫搅拌。注意：宁可时间长一些，也不要在过高的转速下进行强迫搅拌，避免可能造成汽车其他部件的损坏。

（2）作为商品混凝土输送，一般要求输送距离不要超过20km，时间不超过40min。过长的运输时间会引起塌落度较大的损失。

（3）若在灌注之前发现塌落度损失过大，在没有值班工程师批准之前，严禁擅自加水进行搅拌。若加水搅拌，至少应强迫搅拌30r。

（4）干拌混凝土时，搅拌速度可控制在6~8r/min，但最大不得超过10r/min，从加水时间计起，总的转数可控制在100r内。

（5）应经常注意检查分动箱输出箱、万向节搅拌筒支承、滚轮，注意加油保养。

（6）搅拌车使用完毕应及时清洗，除去各部分贴上的混凝土，特别是搅拌筒内靠近球面底部的混凝土。经常发生的故障是由于长期清洗不干净，在球壳处形成一层硬结的混凝土层，它们的存在不但减小了容积，而且容易损坏底部刮板，结果底部混凝土越积越厚。

（7）在超长距离输送时，往往采取两次添加附加剂的方法以保持塌落度不受较大的损失。采用这种做法时应严格按照工艺实施。

2、混凝土泵和混凝土泵车

我国从20世纪50年代引入原苏式C-284型泵，由于效率不高，未能推广。70年代，夹江水工机械厂与沈阳振动器厂开始试制混凝土泵并形成了一定的生产规模。

90年代后，我国几家主要的混凝土泵的生产厂家，利用进口的液压件成功地研制出大排量、性能可靠的混凝土泵，并逐渐占领了国内市场，使我国混凝土泵的生产达到一个新的高度。

1）混凝土泵

混凝土泵经过半个世纪的发展，从立式泵、机械式挤压泵、水压隔膜泵、气压泵发展到今天的卧式全液压泵。目前，世界各地生产与使用的全是液压泵。按照混凝土泵的移动方式不同，液压泵分为固定泵、拖式泵和混凝土泵车。

卧式双缸混凝土泵，两个混凝土缸并列布置，由两个油缸驱动，通过阀的转换，交替吸入或输出混凝土，使混凝土平稳而连续地输送出去。

液压缸的活塞向前推进，将混凝土通过中心管想外排出，同时混凝土缸中的活塞向回收缩，将料斗中的混凝土吸入。当液压缸（或混凝土缸）的活塞到达行程终点时，摆动缸动作，将摆动阀切换，使左混凝土缸吸入，右混凝土缸排除。在混凝土泵中，分配阀是核心机构，也是最容易损坏的部分。

泵的工作好坏与分配阀的质量与形式有着密切的关系。